?浮地和接地是電子電路設(shè)計(jì)中常用的兩種接地方式，它們在應(yīng)用場景和優(yōu)缺點(diǎn)上有所不同。?

浮地

?浮地?是指電路或設(shè)備與大地沒有直接的導(dǎo)體連接，即其地線未與大地相連。浮地的優(yōu)點(diǎn)包括：

?減少干擾?：浮地能夠使電路或設(shè)備與公共地線隔離，減少地環(huán)流和公共導(dǎo)線引起的干擾?1。

?安全性?：浮地可以防止微電擊，特別是在醫(yī)療設(shè)備中，如心臟起搏器和心電圖機(jī)?1。

?隔離電阻大?：浮地可以使功率地和信號(hào)地之間的隔離電阻很大，阻止共地阻抗電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾?1。

然而，浮地也存在一些缺點(diǎn)：

?靜電積累?：由于浮地電路與大地?zé)o導(dǎo)體連接，易產(chǎn)生靜電積累和靜電放電，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或人員電擊?1。

?寄生電容影響?：浮地電路易受寄生電容的影響，導(dǎo)致地電位變動(dòng)和增加對(duì)模擬電路的感應(yīng)干擾?1。

接地

?接地?是將電路或設(shè)備的金屬部分與大地相連，以便在發(fā)生故障或過電壓時(shí)提供一個(gè)安全的泄流路徑。接地的優(yōu)點(diǎn)包括：

?減少干擾?：接地能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備的金屬外殼或?qū)w與地面相接觸，以使電荷通過地面釋放，從而減少布線和元件之間的干擾?1。

?安全性?：接地有助于防止電擊，特別是在設(shè)備絕緣損壞或產(chǎn)生漏電流時(shí)，接地可以限制線路涌流或低壓線路及設(shè)備由于高壓竄入而引起的高電壓?1。

?噪聲抑制?：接地能夠有效屏蔽外部電磁干擾，減少輻射和傳導(dǎo)干擾，從而保護(hù)設(shè)備性能和數(shù)據(jù)安全?2。

一、浮地和接地的概念和區(qū)別

1.浮地

浮地是指電氣設(shè)備的中性點(diǎn)與地之間不存在可靠的導(dǎo)電連接，而通過電容的作用與地之間存在一種電氣聯(lián)系。

2.接地

接地是指電氣設(shè)備的中性點(diǎn)通過導(dǎo)線或其他方法與地之間建立可靠的導(dǎo)電連接。

二、浮地和接地的優(yōu)缺點(diǎn)

1.浮地的優(yōu)點(diǎn)

浮地可以減少電氣設(shè)備與地之間的電流回流，降低觸電危險(xiǎn)，同時(shí)可以提高設(shè)備的抗干擾能力，減少干擾信號(hào)的影響。

2.浮地的缺點(diǎn)

浮地可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備漂移、電氣故障難以檢測、抗電擊能力不足等問題，同時(shí)對(duì)于一些對(duì)電氣抗干擾要求較高的場合不適用。

3.接地的優(yōu)點(diǎn)

接地可以保障電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)能有效避免觸電危險(xiǎn)，提高電氣設(shè)備的抗干擾能力。

4.接地的缺點(diǎn)

接地會(huì)使設(shè)備更加復(fù)雜，增加故障和維護(hù)成本，同時(shí)在一些對(duì)電氣抗干擾要求較高的場合也不適用。

三、浮地和接地的適用場合

1.浮地適用場合

浮地適用于電氣設(shè)備抗干擾能力要求較高的場合，例如電子設(shè)備、儀表設(shè)備等。

2.接地適用場合

接地適用于電氣安全和穩(wěn)定可靠的要求較高的場合，例如電力輸電、照明電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。

【總結(jié)】

本文介紹了浮地和接地的概念和區(qū)別，并詳細(xì)探討了浮地和接地的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用場合。需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的電氣接地方式，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行和抗干擾能力。

“地”是電子技術(shù)中一個(gè)很重要的概念。由于“地”的分類與作用有多種，容易混淆，故總結(jié)一下“地”的概念。

“接地”有設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地和設(shè)備接大地，兩者概念不同，目的也不同?！暗亍钡慕?jīng)典定義是“作為電路或系統(tǒng)基準(zhǔn)的等電位點(diǎn)或平面”。

01

信號(hào)“地”又稱參考“地”，就是零電位的參考點(diǎn)，也是構(gòu)成電路信號(hào)回路的公共端 。

直流地：直流電路“地”，零電位參考點(diǎn)。

交流地：交流電的零線。應(yīng)與地線區(qū)別開。

功率地：大電流網(wǎng)絡(luò)器件、功放器件的零電位參考點(diǎn)。

模擬地：放大器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器和比較器的零電位參考點(diǎn)。

數(shù)字地：也叫邏輯地，是數(shù)字電路的零電位參考點(diǎn)。

“熱地”：開關(guān)電源無需使用工頻變壓器，其開關(guān)電路的“地”和市電電網(wǎng)有關(guān)，即所謂的“熱地”，它是帶電的 。

“冷地”：由于開關(guān)電源的高頻變壓器將輸入、輸出端隔離;又由于其反饋電路常用光電耦合器，既能傳送反饋信號(hào)，又將雙方的“地”隔離;所以輸出端的地稱之為“冷地”，它不帶電。

02

信號(hào)接地設(shè)備的信號(hào)接地，可能是以設(shè)備中的一點(diǎn)或一塊金屬來作為信號(hào)的接地參考點(diǎn)，它為設(shè)備中的所有信號(hào)提供了一個(gè)公共參考電位。有單點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地，浮地和混合接地。

單點(diǎn)接地是指整個(gè)電路系統(tǒng)中只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)，其他各個(gè)需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。在低頻電路中，布線和元件之間不會(huì)產(chǎn)生太大影響。通常頻率小于1MHz的電路，采用一點(diǎn)接地。

多點(diǎn)接地是指電子設(shè)備中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上(即設(shè)備的金屬底板)。在高頻電路中，寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路，常采用多點(diǎn)接地。

浮地，即該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接。虛地:沒有接地，卻和地等電位的點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是該電路不受大地電性能的影響。浮地可使功率地(強(qiáng)電地)和信號(hào)地(弱電地)之間的隔離電阻很大，所以能阻止共地阻抗電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。

其缺點(diǎn)是該電路易受寄生電容的影響，而使該電路的地電位變動(dòng)和增加了對(duì)模擬電路的感應(yīng)干擾。一個(gè)折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個(gè)阻值很大的泄放電阻，用以釋放所積累的電荷。注意控制釋放電阻的阻抗，太低的電阻會(huì)影響設(shè)備泄漏電流的合格性。

03

交流電源地與直流電源地分開：一般交流電源的零線是接地的。但由于存在接地電阻和其上流過的電流，導(dǎo)致電源的零線電位并非為大地的零電位。另外，交流電源的零線上往往存在很多干擾，如果交流電源地與直流電源地不分開，將對(duì)直流電源和后續(xù)的直流電路正常工作產(chǎn)生影響。因此，采用把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術(shù)，可以隔離來自交流電源地線的干擾。

放大器的浮地技術(shù)：對(duì)于放大器而言，特別是微小輸入信號(hào)和高增益的放大器，在輸入端的任何微小的干擾信號(hào)都可能導(dǎo)致工作異常。因此，采用放大器的浮地技術(shù)，可以阻斷干擾信號(hào)的進(jìn)入，提高放大器的電磁兼容能力。

浮地技術(shù)的注意事項(xiàng)：

盡量提高浮地系統(tǒng)的對(duì)地絕緣電阻，從而有利于降低進(jìn)入浮地系統(tǒng)之中的共模干擾電流。

注意浮地系統(tǒng)對(duì)地存在的寄生電容，高頻干擾信號(hào)通過寄生電容仍然可能耦合到浮地系統(tǒng)之中。

浮地技術(shù)必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用，才能收到更好的預(yù)期效果。

采用浮地技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意靜電和電壓反擊對(duì)設(shè)備和人身的危害。

混合接地：混合接地使接地系統(tǒng)在低頻和高頻時(shí)呈現(xiàn)不同的特性，這在寬帶敏感電路中是必要的。電容對(duì)低頻和直流有較高的阻抗，因此能夠避免兩模塊之間的地環(huán)路形成。當(dāng)將直流地和射頻地分開時(shí)，將每個(gè)子系統(tǒng)的直流地通過10～100nF的電容器接到射頻地上，這兩種地應(yīng)在一點(diǎn)有低阻抗連接起來，連接點(diǎn)應(yīng)選在最高翻轉(zhuǎn)速度(di/dt)信號(hào)存在的點(diǎn)。

04

在工程實(shí)踐中，除認(rèn)真考慮設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地外，通常還將設(shè)備的信號(hào)地，機(jī)殼與大地連在一起，以大地作為設(shè)備的接地參考點(diǎn)。設(shè)備接大地的目的是：

保護(hù)地：保護(hù)接地就是將設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)不帶電的金屬外殼(或構(gòu)架)和接地裝置之間作良好的電氣連接。為了保護(hù)人員安全而設(shè)置的一種接線方式。保護(hù)“地”線一端接用電器外殼，另一端與大地作可靠連接。

防靜電接地：泄放機(jī)箱上所積累的電荷，避免電荷積累使機(jī)箱電位升高，造成電路工作的不穩(wěn)定。

屏蔽地：避免設(shè)備在外界電磁環(huán)境的作用下使設(shè)備對(duì)大地的電位發(fā)生變化，造成設(shè)備工作的不穩(wěn)定。

此外還有防雷接地和音響中的音頻專用地等等。